Vórtices de luz: físicos utilizam laser para revolucionar a transmissão de dados ópticos

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Por João Silva
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Vórtices de laser coloridos girando em um espaço escuro.

São PauloCientistas da Universidade Aalto criaram uma nova técnica para codificar e transmitir dados utilizando luz laser. A inovação envolve o uso de nanopartículas metálicas para gerar padrões complexos de luz, conhecidos como vórtices. Esses padrões luminosos têm o potencial de melhorar significativamente a transmissão de dados ao permitir o envio de mais informações através de cabos ópticos.

Pesquisadores desenvolveram um método para organizar nanopartículas de modo a criar padrões de luz complexos. Eles conseguiram isso ao direcionar áreas onde o campo elétrico era mais fraco, permitindo-lhes moldar a luz em padrões de vórtice específicos. Esta nova técnica faz parte de uma pesquisa contínua sobre as propriedades dos vórtices e pode levar a avanços na tecnologia óptica.

Principais Características de Uma Técnica Revolucionária:

  • Utiliza vórtices de luz laser para transmissão de dados, aumentando significativamente a capacidade.
  • Manipula nanopartículas para criar desenhos de quasicristais, equilibrando ordem e caos.
  • Direciona-se a pontos fracos no campo elétrico para elaborar padrões complexos de luz.
  • Possivelmente eleva a capacidade de transmissão de dados de 8 a 16 vezes em comparação com as fibras ópticas atuais.

Avanço crucial na telecomunicação: Este desenvolvimento tem grande importância por sua aplicabilidade em diversas áreas, principalmente nas telecomunicações. Integrando este método aos sistemas atuais de fibra óptica, a transferência de dados torna-se mais rápida e eficiente. Com o aumento do uso global de dados, essa tecnologia pode ajudar a atender à crescente demanda, aprimorando a capacidade dos sistemas de fibra óptica existentes.

Esta pesquisa não afeta apenas as telecomunicações, mas também nos ajuda a compreender a interação entre luz e matéria. O controle preciso da luz pode levar a avanços na computação quântica e na ciência dos materiais. Ao ajustar cuidadosamente as propriedades da luz, poderíamos tornar os LEDs orgânicos mais eficientes ou explorar novas formas de estudar a supercondutividade, um campo já pesquisado pelo grupo de Aalto.

O uso prático dessa descoberta ainda levará alguns anos, mas ela estabelece as bases para avanços futuros. Essa técnica transforma a maneira como podemos utilizar a luz para transmitir e armazenar informações, sugerindo um futuro sem os atuais limites de velocidade da internet. Com a continuidade dos estudos sobre os princípios fundamentais, as aplicações potenciais desses padrões de luz são vastas e variadas.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-53952-5

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Kristian Arjas, Jani Matti Taskinen, Rebecca Heilmann, Grazia Salerno, Päivi Törmä. High topological charge lasing in quasicrystals. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-53952-5
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